Che cos’è un Quanto?

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: La più piccola parte dell’energia

Energia

Come la materia, l’energia si può suddividere fino ad un certo punto, cioè fino ad una determinata quantità limite, oltre la quale essa perde le sue qualità. La porzione più piccola che si ottiene nel processo di suddivisione dell’energia è il quanto: in ogni processo fisico, l’energia può essere assorbita o emessa solo in quanti e mai in frazioni di quanto. Nel tentativo di trovare la legge che regola il fenomeno del corpo nero” (vedi l’articolo: Che cos’è il corpo nero?), Planck fu costretto ad ipotizzare una natura discontinua dell’energia. Egli suppose che l’energia non è scomponibile illimitatamente ma vi sono invece delle quantità discrete, o pacchetti di energia detti atti elementari (verranno poi chiamati quanti) i quali, come abbiamo detto, sono la quantità più piccola di energia che esiste separatamente.

Luce

L’unità elementare in cui, secondo Planck, è divisibile l’energia, è il “quanto”, mentre, secondo Einstein, quella in cui è divisibile la luce è il fotone. L’idrogeno, il primo atomo della tavola periodica degli elementi, è formato da un protone e da un elettrone. L’energia dell’elettrone può assumere solo determinati valori discreti chiamati livelli di energia (Modello di Bohr). Quando l’elettrone passa da un livello di energia alto ad uno più basso, emette un fotone la cui energia è pari alla differenza fra quei due livelli. La luce pertanto può assumere solo valori discreti e determinati visibili nel suo spettro.

Note

Modello planetario di Rutherford
Tutte le orbite elettroniche circolari intorno al nucleo dell’atomo sono permesse.
Modello di Bohr
Solo determinate orbite elettroniche intorno al nucleo dell’atomo sono permesse.
Radiazione
In fisica, con il termine radiazione, si indica un insieme di fenomeni caratterizzato dal trasporto di energia nello spazio. Tipici esempi di radiazioni sono la luce ed il calore.
Fotone
La radiazione è costituita da granuli elementari che Einstein chiamò “quanti di luce” e che furono poi denominati “fotoni”.
Spettro visibile
La gamma dei sette colori che l’occhio umano riesce a percepire.
Spettro atomico
La figura prodotta dalla radiazione assorbita o emessa da una specie chimica.
Spettro elettromagnetico
Indica la figura di diffrazione creata dalla scomposizione della luce nelle sue componenti cromatiche, ad esempio mediante l’utilizzo di un sistema ottico quale un prisma.

Livelli energetici elettrone

Quando l’elettrone passa da un livello di energia alto ad uno più basso, emette un fotone la cui energia
è pari alla differenza fra quei due livelli.